ES2583834T3 - Method for purification of N-alkyl pyrrolidones - Google Patents
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Abstract
Método para la purificación de N-alquil-pirrolidonas, las cuales por un uso ya ocurrido contienen por lo menos uno de los contaminantes de las fórmulas I o II**Fórmula** en las que R representa hidrógeno o un grupo alquilo C1- a C20, caracterizado porque -a la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada se añade un compuesto básico y no más de 20 minutos después de la adición del compuesto básico, la temperatura es por lo menos 80°C y - se separa por destilación la N-alquil-pirrolidona de la mezcla obtenida.Method for the purification of N-alkyl-pyrrolidones, which, due to a use that has already occurred, contain at least one of the contaminants of formulas I or II ** Formula ** in which R represents hydrogen or a C1- alkyl group C20, characterized in that -a basic compound is added to the N-alkyl-pyrrolidone to be purified and no more than 20 minutes after the addition of the basic compound, the temperature is at least 80 ° C and - is separated by distillation of the N-alkylpyrrolidone from the mixture obtained.
Description
Método para la purificación de N-alquil-pirrolidonas Method for purification of N-alkyl pyrrolidones
La presente invención se refiere a un método para la purificación de N-alquil-pirrolidonas, las cuales por un uso ya ocurrido contienen por lo menos uno de los contaminantes de las fórmulas I o II The present invention relates to a method for the purification of N-alkyl pyrrolidones, which by an already occurred use contain at least one of the contaminants of formulas I or II
5 en las que R representa hidrógeno o un grupo alquilo C1 a C20. 5 in which R represents hydrogen or a C1 to C20 alkyl group.
Este método se caracteriza porque -se añade un compuesto básico a la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada y no más de 20 minutos después de la adición del compuesto básico, la temperatura de la mezcla es de por lo menos 80°C y 10 -se separa por destilación de la mezcla obtenida, la N-alquil-pirrolidona. This method is characterized in that - a basic compound is added to the N-alkyl pyrrolidone to be purified and no more than 20 minutes after the addition of the basic compound, the temperature of the mixture is at least 80 ° C and 10-N-alkyl pyrrolidone is distilled off from the mixture obtained.
Además, la presente invención se refiere a un método para la producción, purificación y nuevo uso de N-alquilpirrolidonas, el cual se caracteriza porque a) se disuelve un polímero en una N-alquil-pirrolidona, b) con este polímero se producen electrodos de acumuladores de iones litio y al respecto se recupera una N-alquilIn addition, the present invention relates to a method for the production, purification and new use of N-alkyl pyrrolidones, which is characterized in that a) a polymer is dissolved in an N-alkyl pyrrolidone, b) with this polymer electrodes are produced of lithium ion accumulators and in this regard an N-alkyl is recovered
15 pirrolidona contaminada, la cual contiene por lo menos uno de los contaminantes de las fórmulas I o II Contaminated pyrrolidone, which contains at least one of the contaminants of formulas I or II
donde R en las fórmulas I y II representa hidrógeno o un grupo alquilo C1-a C20, where R in formulas I and II represents hydrogen or a C1-to C20 alkyl group,
c) se añade a la N-alquil-pirrolidona recuperada un compuesto básico y no más de 20 minutos después de la adición del compuesto básico, la temperatura de la mezcla sube a por lo menos 80°C, c) a basic compound is added to the recovered N-alkyl pyrrolidone and not more than 20 minutes after the addition of the basic compound, the temperature of the mixture rises to at least 80 ° C,
20 d) por destilación se separa la N-alquil-pirrolidona de la mezcla obtenida, y D) by distillation the N-alkyl pyrrolidone is separated from the mixture obtained, and
e) se emplea nuevamente como solvente para la producción de electrodos para acumuladores de iones de litio. e) is used again as a solvent for the production of electrodes for lithium ion accumulators.
Para la producción de acumuladores de iones de litio se usan frecuentemente polímeros, por ejemplo como electrolito polimérico o para la producción de electrodos. Por ejemplo, para la producción de los electrodos es común el uso de fluoruro de polivinilideno. Polymers are often used for the production of lithium ion accumulators, for example as a polymer electrolyte or for the production of electrodes. For example, for the production of electrodes the use of polyvinylidene fluoride is common.
25 Para ello, comúnmente se disuelve el fluoruro de polivinilideno en un solvente orgánico y mediante adición de materiales que almacenan litio y dado el caso sustancias conductoras, se produce una suspensión. Mediante el recubrimiento de un soporte, por ejemplo un soporte metálico, con esta suspensión y subsiguiente eliminación del solvente, se obtienen los electrodos. Las N-alquil-pirrolidonas, en particular N-metilpirrolidona, han probado ser solventes adecuados. 25 To this end, polyvinylidene fluoride is commonly dissolved in an organic solvent and by adding materials that store lithium and, where appropriate, conductive substances, a suspension is produced. By coating a support, for example a metal support, with this suspension and subsequent solvent removal, the electrodes are obtained. N-alkyl pyrrolidones, in particular N-methylpyrrolidone, have proven to be suitable solvents.
30 Por el uso anterior puede contaminarse el solvente. A través del proceso de recubrimiento se incorporan contaminantes, también surgen productos secundarios del solvente usado, debido a las elevadas temperaturas necesarias y/o presencia de compuestos con efecto oxidante. Con N-metil-pirrolidona (NMP) surgen por reacciones secundarias no deseadas, compuestos de las fórmulas de arriba I y II, en las que R representa un átomo de H. Estos tienen puntos de ebullición similares al de NMP y por ello se separan difícilmente por destilación de la NMP. 30 Due to the previous use the solvent can be contaminated. Contaminants are incorporated through the coating process, secondary products of the solvent used also arise, due to the high temperatures required and / or the presence of oxidizing compounds. With N-methyl-pyrrolidone (NMP) they arise by unwanted side reactions, composed of the formulas above I and II, in which R represents an atom of H. These have boiling points similar to that of NMP and therefore separate Hardly by distillation of the NMP.
35 Para la producción de acumuladores de larga duración de iones de litio se permite sólo el uso de solventes con elevada pureza y anhidros. Los solventes usados una vez solo pueden ser usados nuevamente cuando han sido purificados y se satisfacen los elevados requerimientos de pureza y ausencia de agua. 35 For the production of long-life lithium-ion accumulators, only the use of solvents with high purity and anhydrous substances is allowed. Solvents used once can only be used again when they have been purified and the high requirements of purity and absence of water are satisfied.
A partir de JP 11071346 y JP 10310795 se conoce la purificación de NMP que es usada como solvente para fluoruro de polivinilideno, mediante adición de compuestos ácidos, en particular por contacto con sustancias ácidas. From JP 11071346 and JP 10310795 the purification of NMP is known which is used as a solvent for polyvinylidene fluoride, by the addition of acidic compounds, in particular by contact with acidic substances.
El documento WO 2010/057917 describe la purificación de NMP que fue usada como solvente para fluoruro de 5 polivinilideno y para la producción de acumuladores de iones de litio. La purificación ocurre por adición de carbón activado, de allí que se trata de una purificación por adsorción. WO 2010/057917 describes the purification of NMP that was used as a solvent for polyvinylidene fluoride and for the production of lithium ion accumulators. Purification occurs by the addition of activated carbon, hence it is an adsorption purification.
También ya se ha descrito la adición de hidróxidos alcalinos o alcalinotérreos a NMP. De este modo, a partir de JP 2004284958 y JP 2007099690 se conoce la destilación de NMP en presencia de hidróxidos alcalinos o alcalinotérreos, para impedir de ese modo la formación de peróxidos y estabilizar la NMP. The addition of alkaline or alkaline earth hydroxides to NMP has also been described. Thus, from JP 2004284958 and JP 2007099690, the distillation of NMP in the presence of alkaline or alkaline earth hydroxides is known, to thereby prevent the formation of peroxides and stabilize the NMP.
10 En los documentos US 4965370, JP 2001354769 y JP 11349566 se describe la purificación de NMP, la cual fue usada en la producción de sulfuro de poliarileno; mediante la adición de hidróxido alcalinos o alcalinotérreos pueden en cada caso eliminarse contaminantes del proceso de sulfuro de poliarileno y se usa nuevamente la NMP para estos procesos. In US 4965370, JP 2001354769 and JP 11349566, the purification of NMP is described, which was used in the production of polyarylene sulfide; By adding alkaline or alkaline earth hydroxide, contaminants can be removed in each case from the polyarylene sulfide process and the NMP is used again for these processes.
JP 03014559 manifiesta la eliminación de N-metilsuccinimida y fenol de NMP mediante adición de hidróxidos 15 metálicos o carbonatos metálicos. También aquí se trata de una NMP del proceso de sulfuro de poliarileno. JP 03014559 states the removal of N-methyl succinimide and phenol from NMP by the addition of metal hydroxides or metal carbonates. Also here it is an NMP of the polyarylene sulfide process.
En el documento WO 03/053924 se describe un método para la producción de NMP a partir de gama-butirolactona y metilamina. Aquí se usan hidróxido es metálicos, para eliminar exceso de gama-butirolactona mediante formación de sales. WO 03/053924 describes a method for the production of NMP from gamma-butyrolactone and methylamine. Here hydroxides are used metal, to remove excess gamma-butyrolactone by salt formation.
Un objetivo de la presente invención fue un método para la purificación de N-alquil-pirrolidona ya usada, en An objective of the present invention was a method for the purification of N-alkyl pyrrolidone already used, in
20 particular NMP, el cual permite el nuevo uso de las N-alquil-pirrolidonas para cualquier aplicación, en particular para la producción de acumuladores de iones de litio. El método debería ser tan fácil y efectivo como fuera posible. Mediante el método deberían eliminarse del modo tan completo como fuera posible contaminantes de las fórmulas I y II incorporados o que surgen. In particular NMP, which allows the new use of N-alkyl pyrrolidones for any application, in particular for the production of lithium ion accumulators. The method should be as easy and effective as possible. By means of the method, contaminants from formulas I and II incorporated or arising should be removed as completely as possible.
Por consiguiente, se encontró el método definido arriba. Therefore, the method defined above was found.
25 El método de acuerdo con la invención es un método para la purificación de N-alquil-pirrolidonas, que ya fueron usadas por lo menos una vez. Pueden ser ejemplos las N-alquil-pirrolidonas que habían sido usadas como solvente. The method according to the invention is a method for the purification of N-alkyl pyrrolidones, which were already used at least once. Examples may be N-alkyl pyrrolidones that had been used as a solvent.
Preferiblemente son N-alquil-pirrolidonas de la fórmula A Preferably they are N-alkyl pyrrolidones of the formula A
30 en la que R representa hidrógeno o un grupo alquilo C1-a C20. In which R represents hydrogen or a C1-to C20 alkyl group.
En particular R en la fórmula A representa hidrógeno o un grupo alquilo C1-a C3, de modo particularmente preferido R representa hidrógeno o un grupo metilo. Si R representa hidrógeno, es una N-metil-pirrolidona (NMP), si R representa un grupo metilo, es una N-etilpirrolidona (NEP). De modo particularmente preferido, son NMP o NEP. De modo muy particularmente preferido, es NMP. In particular R in formula A represents hydrogen or a C1-to C3 alkyl group, particularly preferably R represents hydrogen or a methyl group. If R represents hydrogen, it is an N-methyl-pyrrolidone (NMP), if R represents a methyl group, it is an N-ethylpyrrolidone (NEP). Particularly preferred, they are NMP or NEP. Very particularly preferred, it is NMP.
35 Debido a un uso que ya ocurrió, la N-alquilpirrolidona tiene por lo menos uno de los contaminantes de las fórmulas I 35 Due to a use that has already occurred, N-alkylpyrrolidone has at least one of the contaminants in formulas I
o II en las que R representa hidrógeno o un grupo alquilo C1-a C20. or II in which R represents hydrogen or a C1-to C20 alkyl group.
Los compuestos de las fórmulas I y II son isómeros que ocurren frecuentemente en mezcla. Por eso la N-alquilpirrolidona que va a ser purificada puede contener ambos compuestos. Preferiblemente R es un hidrógeno o un grupo alquilo C1-a C4. The compounds of formulas I and II are isomers that frequently occur in admixture. That is why the N-alkylpyrrolidone to be purified can contain both compounds. Preferably R is a hydrogen or a C1-to C4 alkyl group.
5 Cuando la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada es NMP, R en las fórmulas I y II representa hidrógeno. 5 When the N-alkyl pyrrolidone to be purified is NMP, R in formulas I and II represents hydrogen.
Cuando la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada es NEP, R en las fórmulas I y II representa un grupo metilo. When the N-alkyl pyrrolidone to be purified is NEP, R in formulas I and II represents a methyl group.
El contenido de compuestos de las fórmulas I y II en la N-alquil-pirrolidona puede ser en particular 0,0005 a 1 partes en peso sobre 100 partes en peso N-alquil-pirrolidona. En el presente método se usa en particular una N-alquilpirrolidona, que tiene un contenido de compuestos de las fórmulas I y II de en total 0,0005 a 0,5, de modo The content of compounds of formulas I and II in the N-alkyl pyrrolidone may in particular be 0.0005 to 1 part by weight over 100 parts by weight N-alkyl pyrrolidone. In the present method, in particular, an N-alkylpyrrolidone is used, which has a content of compounds of formulas I and II of in total 0.0005 to 0.5, so
10 particularmente preferido de 0,0005 a 0,1 partes en peso sobre 100 partes en peso de N-alquil-pirrolidona. Particularly preferred from 0.0005 to 0.1 parts by weight over 100 parts by weight of N-alkyl pyrrolidone.
Aparte de los compuestos de las fórmulas I y II, la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada puede contener como contaminantes otros compuestos orgánicos. Apart from the compounds of formulas I and II, the N-alkyl pyrrolidone to be purified may contain other organic compounds as contaminants.
Otros compuestos orgánicos, que pueden estar presentes como contaminantes, son por ejemplo aquellos de las siguientes fórmulas Other organic compounds, which may be present as contaminants, are for example those of the following formulas
en las que R representa en cada caso hidrógeno o un grupo alquilo C1 -a C20. in which R represents in each case hydrogen or a C1-C20 alkyl group.
Aparte de los compuestos de las fórmulas I, II y dado el caso III a XII, la N-alquilpirrolidona que va a ser purificada puede contener otros compuestos orgánicos, que se originan ya en el proceso de producción de la N-alquil20 pirrolidona y no están contados dentro de los contaminantes. Aparte de gama-butirolactona y la amina usada para la producción de la N-alquil-pirrolidona (metilamina en el caso de la NMP), estos otros compuestos orgánicos son derivados de las N-alquil-pirrolidonas, que en los átomos de carbono del anillo están sustituidos con radicales alquilo. Son radicales alquilo preferidos los grupos metilo y etilo y pueden estar presentes en todos los átomos de carbono del anillo individualmente o como mezcla. El contenido de estas N-alquil-pirrolidonas sustituidas es en Apart from the compounds of the formulas I, II and given the case III to XII, the N-alkylpyrrolidone to be purified may contain other organic compounds, which originate already in the production process of the N-alkyl20 pyrrolidone and not They are counted in pollutants. Apart from gamma-butyrolactone and the amine used for the production of N-alkyl pyrrolidone (methylamine in the case of NMP), these other organic compounds are derived from N-alkyl pyrrolidones, which in the carbon atoms of ring are substituted with alkyl radicals. Preferred alkyl radicals are methyl and ethyl groups and can be present in all carbon atoms of the ring individually or as a mixture. The content of these substituted N-alkyl pyrrolidones is in
25 general inferior a 1 parte en peso, en particular inferior a 0,5 parte en peso sobre 100 partes en peso N-alquilpirrolidona. El contenido de gama-butirolactona es en general inferior a 0,1 partes en peso, en particular inferior a 0,05 partes en peso sobre 100 partes en peso de N-alquil-pirrolidona. El contenido de amina usada para la producción de N-alquil-pirrolidona es en general inferior a 0,005 partes en peso, en particular inferior a 0,003 partes en peso sobre 100 partes en peso N-alquil-pirrolidona. Generally less than 1 part by weight, in particular less than 0.5 part by weight over 100 parts by weight N-alkyl pyrrolidone. The gamma-butyrolactone content is generally less than 0.1 parts by weight, in particular less than 0.05 parts by weight over 100 parts by weight of N-alkyl pyrrolidone. The amine content used for the production of N-alkyl pyrrolidone is generally less than 0.005 parts by weight, in particular less than 0.003 parts by weight over 100 parts by weight N-alkyl pyrrolidone.
30 La N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada contiene sobre 100 partes en peso de N-alquil-pirrolidona en general en total 0,0005 a 5 partes en peso, en particular de 0,0005 a 2 partes en peso de compuestos orgánicos de las fórmulas I a XI, como contaminantes. The N-alkyl pyrrolidone to be purified contains about 100 parts by weight of N-alkyl pyrrolidone in general in total 0.0005 to 5 parts by weight, in particular 0.0005 to 2 parts by weight of compounds organic formulas I to XI, as contaminants.
La N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada puede contener además agua o bien estar presente en mezcla con agua. A través de los usos precedentes pueden haber sido incorporadas mayores cantidades de agua. The N-alkyl pyrrolidone to be purified may also contain water or be present in admixture with water. Through the above uses, greater amounts of water may have been incorporated.
35 Por ello, la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada puede estar compuesta como sigue de 100 partes en peso de N-alquil-pirrolidona, Therefore, the N-alkyl pyrrolidone to be purified may be composed as follows of 100 parts by weight of N-alkyl pyrrolidone,
en total 0,0005 a 5 partes en peso de compuestos orgánicos de las fórmulas I a XII, como contaminantes y in total 0.0005 to 5 parts by weight of organic compounds of formulas I to XII, as contaminants and
0,01 a 200 partes en peso de agua. 0.01 to 200 parts by weight of water.
La N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada puede estar compuesta en particular como sigue de The N-alkyl pyrrolidone to be purified may be composed in particular as follows of
5 100 partes en peso de N-alquil-pirrolidona 5 100 parts by weight of N-alkyl pyrrolidone
en total 0,0005 a 2,5 partes en peso de compuestos orgánicos de las fórmulas I a XII como contaminantes y in total 0.0005 to 2.5 parts by weight of organic compounds of formulas I to XII as contaminants and
0,1 a 100 partes en pes de agua. 0.1 to 100 parts by weight of water.
A la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada se añade un compuesto básico. Bajo el concepto de compuesto básico se entienden a continuación también mezclas de diferentes compuestos básicos. To the N-alkyl pyrrolidone to be purified is added a basic compound. Under the concept of basic compound, mixtures of different basic compounds are also understood below.
10 El compuesto básico es preferiblemente un compuesto que en una cantidad de 5 partes en peso en 100 partes en peso de agua (a 20°C, 1 bar) provoca un valor de pH de por lo menos 8, de modo particularmente preferido de por lo menos 9. En la definición precedente no es necesario que las 5 partes en peso del compuesto básico estén totalmente disueltas en agua, sólo es determinante que después de la adición del compuesto básico, ocurra el aumento del pH. The basic compound is preferably a compound that in an amount of 5 parts by weight in 100 parts by weight of water (at 20 ° C, 1 bar) causes a pH value of at least 8, particularly preferably of at least 9. In the preceding definition it is not necessary that the 5 parts by weight of the basic compound be completely dissolved in water, it is only decisive that after the addition of the basic compound, the pH increase occurs.
15 El compuesto básico puede ser un compuesto orgánico o inorgánico. Entran en consideración por ejemplo hidróxido alcalinos y alcalinotérreos, alcoholatos, carbonatos, carboxilatos, hidruros complejos, amoníaco o aminas. Se mencionan por ejemplo LiOH, NaOH, KOH, Mg(OH)2, Ca(OH)2, Ca(HCO3)2, CaCO3, oxalato de sodio, borohidruro de sodio, hidruro de litio y aluminio, metilato de sodio, etanolato de sodio, metilato de potasio, etanolato de potasio y alquilaminas correspondientes a la pirrolidona sustituida con N-alquilo. The basic compound may be an organic or inorganic compound. For example, alkali and alkaline earth hydroxide, alcoholates, carbonates, carboxylates, complex hydrides, ammonia or amines come into consideration. Mentioned are for example LiOH, NaOH, KOH, Mg (OH) 2, Ca (OH) 2, Ca (HCO3) 2, CaCO3, sodium oxalate, sodium borohydride, lithium aluminum hydride, sodium methylate, ethanolate sodium, potassium methylate, potassium ethanolate and alkylamines corresponding to the N-alkyl substituted pyrrolidone.
20 De modo particularmente preferido son compuestos inorgánicos, en particular bases que contienen metales alcalinos o bases que contienen metales alcalinotérreos. Particularly preferred are inorganic compounds, in particular bases containing alkali metals or bases containing alkaline earth metals.
De modo muy particularmente preferido, los compuestos básicos empleados son NaOH, KOH, metilato de sodio o metilato de potasio. Very particularly preferably, the basic compounds used are NaOH, KOH, sodium methylate or potassium methylate.
En una forma de realización particularmente preferida, es hidróxido de sodio. In a particularly preferred embodiment, it is sodium hydroxide.
25 El compuesto básico puede ser añadido a la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada, como tal o como solución. Si el compuesto básico es añadido en solución, entonces el solvente puede ser por ejemplo agua o un solvente orgánico, por ejemplo también la correspondiente N-alquil-pirrolidona o mezcla de las correspondientes Nalquilpirrolidonas con agua. The basic compound can be added to the N-alkyl pyrrolidone to be purified, as such or as a solution. If the basic compound is added in solution, then the solvent may be for example water or an organic solvent, for example also the corresponding N-alkyl pyrrolidone or mixture of the corresponding Nalkylpyrrolidones with water.
El compuesto básico es usado preferiblemente en cantidades de 0,01 a 10 partes en peso sobre 100 partes en The basic compound is preferably used in amounts of 0.01 to 10 parts by weight over 100 parts in
30 peso de la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada (suma de N-alquilpirrolidona y todos los componentes orgánicos allí presentes, como contaminantes y derivados). De modo particularmente preferido son usados en cantidades de 0,01 a 1 y muy particularmente preferido en cantidades de 0,01 a 0,5, en particular de 0,05 a 0,5 partes en peso referidas sobre 100 partes en peso de la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada. 30 weight of the N-alkyl pyrrolidone to be purified (sum of N-alkyl pyrrolidone and all the organic components present there, as contaminants and derivatives). Particularly preferred are used in amounts of 0.01 to 1 and very particularly preferred in amounts of 0.01 to 0.5, in particular 0.05 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the N-alkyl pyrrolidone to be purified.
No más de 20 minutos, preferiblemente no más de 10 minutos, de modo particularmente preferido no más de 5 No more than 20 minutes, preferably no more than 10 minutes, particularly preferably no more than 5
35 minutos, de modo muy particularmente preferido no más de 2 minutos después de la adición del compuesto básico, la temperatura de la mezcla obtenida de la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada y el compuesto básico, es por lo menos 80°C. 35 minutes, very particularly preferably no more than 2 minutes after the addition of the basic compound, the temperature of the mixture obtained from the N-alkyl pyrrolidone to be purified and the basic compound, is at least 80 ° C.
Preferiblemente la temperatura es de por lo menos 100°C. Preferably the temperature is at least 100 ° C.
La temperatura precedente puede ser ajustada fácilmente, mediante The preceding temperature can be easily adjusted, by
40 -adición conjunta del compuesto básico y la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada y calentamiento rápido de la mezcla obtenida, con lo cual se alcanza la temperatura necesaria en el tiempo descrito previamente (alternativa 1) o - Joint addition of the basic compound and the N-alkyl pyrrolidone to be purified and rapid heating of the obtained mixture, thereby reaching the necessary temperature in the time described previously (alternative 1) or
-calentamiento previo de la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada, de modo que después de la adición del compuesto básico se alcanza inmediatamente la temperatura deseada (alternativa 2). - preheating of the N-alkyl pyrrolidone to be purified, so that after the addition of the basic compound the desired temperature is reached immediately (alternative 2).
Una forma de realización particular de la alternativa 2 es la adición del compuesto básico directamente a la 45 destilación, mediante la cual se separa la N-alquil-pirrolidona purificada. A particular embodiment of alternative 2 is the addition of the basic compound directly to the distillation, by which the purified N-alkyl pyrrolidone is separated.
Sin la elevación de la temperatura precedente puede precipitar fácilmente materia sólida. Al respecto, es una desventaja que por ejemplo pueden ocluirse tuberías y válvulas, lo cual puede hacer necesaria una parada de la instalación e implica un correspondiente costo de limpieza. Without raising the preceding temperature, solid matter can easily precipitate. In this regard, it is a disadvantage that, for example, pipes and valves can be occluded, which may make it necessary to stop the installation and involve a corresponding cleaning cost.
La N-alquil-pirrolidona es separada de la mezcla por destilación. La N-alquil-pirrolidona purificada es retirada preferiblemente por la cabeza de la columna. The N-alkyl pyrrolidone is separated from the mixture by distillation. The purified N-alkyl pyrrolidone is preferably removed from the head of the column.
5 La destilación es ejecutada preferiblemente a una temperatura de 50 a 350°C, de modo particularmente p referido de 100 a 250 y una presión de 0,3 a 5 bar. 5 The distillation is preferably carried out at a temperature of 50 to 350 ° C, particularly with reference to 100 to 250 and a pressure of 0.3 to 5 bar.
Como columnas para la destilación son adecuadas las columnas conocidas por los expertos. Se prefieren columnas empacadas, columnas de piso con pisos de criba, columnas con pisos de flujo dual, columnas con piso de campana As columns for distillation, columns known to experts are suitable. Packed columns, floor columns with sieve floors, columns with dual flow floors, bell floor columns are preferred
o columnas de rectificación dotadas con pisos de válvula, columnas de pared de separación o evaporadores de 10 película descendente o capa delgada. or rectification columns equipped with valve floors, separating wall columns or evaporators of falling film or thin layer.
Preferiblemente la destilación es ejecutada en ausencia de oxígeno. Se entiende aquí por ausencia de oxígeno, que la fracción en volumen de oxígeno es inferior a 0,1%, en particular inferior a 0,01 y muy particularmente inferior a 0,001 %, referida al volumen total de la columna de destilación. Preferably distillation is performed in the absence of oxygen. It is understood herein by the absence of oxygen, that the volume fraction of oxygen is less than 0.1%, in particular less than 0.01 and very particularly less than 0.001%, based on the total volume of the distillation column.
Preferiblemente, la adición del compuesto básico a la N-alquil-pirrolidona se realiza ya bajo atmósfera de gas inerte, Preferably, the addition of the basic compound to the N-alkyl pyrrolidone is already carried out under an inert gas atmosphere,
15 de modo que durante la totalidad del método se reduce el contenido de oxígeno. Preferiblemente la totalidad del método es ejecutada en ausencia de oxígeno, en el que se entiende por ausencia de oxígeno una fracción de oxígeno inferior a 0,1 %, en particular inferior a 0,01 y muy particularmente inferior a 0,001 %, referida al volumen total de la respectiva parte del aparato usado (recipiente, columnas de destilación). 15 so that during the whole method the oxygen content is reduced. Preferably, the whole method is executed in the absence of oxygen, in which the absence of oxygen is understood to mean an oxygen fraction of less than 0.1%, in particular less than 0.01 and very particularly less than 0.001%, based on the volume total of the respective part of the apparatus used (container, distillation columns).
Los aparatos usados son construidos preferiblemente de acero inoxidable, así mismo todas las tuberías y 20 componentes de la columna. The used apparatuses are preferably constructed of stainless steel, likewise all the pipes and 20 components of the column.
El método puede ser ejecutado de manera continua o discontinua. The method can be executed continuously or discontinuously.
En la ejecución discontinua, puede añadirse el compuesto básico a una cantidad preexistente de la N-alquilpirrolidona que va a ser purificada y destilarse en porciones la mezcla obtenida. In the discontinuous execution, the basic compound can be added to a pre-existing amount of the N-alkylpyrrolidone to be purified and the mixture obtained be distilled in portions.
Preferiblemente el método es ejecutado de manera continua. Preferably the method is executed continuously.
25 Para ello se combinan de manera continua los materiales de partida, es decir el compuesto básico y la N-alquilpirrolidona que va a ser purificada. Por ejemplo, ellos pueden ser conducidos de manera continua a un recipiente de almacenamiento y mezclarse allí; de este recipiente de almacenamiento puede alimentarse de manera continua la destilación. For this purpose, the starting materials are continuously combined, that is to say the basic compound and the N-alkyl pyrrolidone to be purified. For example, they can be conducted continuously to a storage container and mixed there; Distillation can be fed continuously from this storage vessel.
El compuesto básico y la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada pueden ser suministrados como corrientes 30 separadas directamente y de manera continua a la destilación. The basic compound and the N-alkyl pyrrolidone to be purified can be supplied as separate streams directly and continuously to distillation.
La N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada es suministrada preferiblemente en la parte de salida de la columna. El compuesto básico puede ser suministrado como sustancia pura o como solución a cualquier piso de la columna de destilación. The N-alkyl pyrrolidone to be purified is preferably supplied at the exit part of the column. The basic compound can be supplied as a pure substance or as a solution to any floor of the distillation column.
La destilación puede ocurrir en una o varias etapas, es decir en una o varias columnas. Distillation can occur in one or several stages, that is to say in one or several columns.
35 Para una destilación continua en una etapa, por ejemplo es adecuada también una columna de pared de separación. For continuous distillation in one stage, for example a separation wall column is also suitable.
En una forma preferida de realización se realiza una destilación continua en dos etapas. In a preferred embodiment, continuous distillation is carried out in two stages.
Para ello pueden alimentarse la N-alquilpirrolidona que va a ser purificada (preferiblemente NMP que va a ser purificada) y el compuesto básico (preferiblemente NaOH) en mezcla o de manera separada a la primera columna 40 de destilación. En la primera columna de destilación se separan por la cabeza preferiblemente sustancias de bajo punto de ebullición como metilamina, en particular agua, a una temperatura de fondo de 150 a 250°C, en particular 180 a 250°C, y una presión de 0,1 a 5 bar, en parti cular 0,3 a 3 bar. En la segunda columna de destilación puede ocurrir entonces la destilación de purificación del fondo de la primera columna destilación, bajo presión reducida, por ejemplo a una temperatura de fondo de 80 a 180°C, en particular 100 a 160°C y una presión de 0,005 a 0,5 bar, For this, the N-alkylpyrrolidone to be purified (preferably NMP to be purified) and the basic compound (preferably NaOH) can be fed in mixture or separately to the first distillation column 40. In the first distillation column, preferably low boiling substances such as methylamine, in particular water, at a bottom temperature of 150 to 250 ° C, in particular 180 to 250 ° C, and a pressure of 0 are separated from the head , 1 to 5 bar, in particular 0.3 to 3 bar. In the second distillation column the purification distillation of the bottom of the first distillation column can then occur, under reduced pressure, for example at a bottom temperature of 80 to 180 ° C, in particular 100 to 160 ° C and a pressure of 0.005 to 0.5 bar,
45 en particular 0,01 a 0,3 bar. La N-alquilpirrolidona purificada puede ser separada de la segunda columna como remoción lateral y retirarse de manera continua del fondo, que contiene contaminantes y el compuesto básico o bien sus productos de reacción. 45 in particular 0.01 to 0.3 bar. The purified N-alkylpyrrolidone can be separated from the second column as lateral removal and continuously removed from the bottom, which contains contaminants and the basic compound or its reaction products.
Una forma particular de realización del método es ejecutar la destilación de la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada, en mezcla con N-alquil-pirrolidona adicional del proceso de producción. A particular embodiment of the method is to perform the distillation of the N-alkyl pyrrolidone to be purified, in admixture with additional N-alkyl pyrrolidone from the production process.
Las N-alquil-pirrolidonas, en particular NMP, pueden ser obtenidas mediante reacción de gama-butirolactona con la correspondiente amina (metilamina en el caso de NMP). En esta reacción se obtiene una corriente de producto de N-alquil-pirrolidona (NMP), agua, materiales de partida que no reaccionaron (gama-butirolactona y metilamina) y dado el caso productos secundarios. Esta corriente de producto es acondicionada mediante destilación. La N-alquilN-alkyl pyrrolidones, in particular NMP, can be obtained by reacting gamma-butyrolactone with the corresponding amine (methylamine in the case of NMP). In this reaction, a product stream of N-alkyl pyrrolidone (NMP), water, starting materials that did not react (gamma-butyrolactone and methylamine) is obtained and, if necessary, by-products. This product stream is conditioned by distillation. N-alkyl
5 pirrolidona que va a ser purificada puede ser mezclada con esta corriente de producto en cualquier cantidad. La Nalquilpirrolidona que va a ser purificada puede contener el producto básico ya antes de la combinación con la corriente de producto. De modo alternativo naturalmente también es posible añadir el compuesto básico a la corriente de producto, de modo que se alimenta el compuesto básico a la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada, ya mediante mezcla con la corriente de producto. The pyrrolidone to be purified can be mixed with this product stream in any quantity. The Nalkylpyrrolidone to be purified may contain the basic product already before the combination with the product stream. Alternatively, it is also naturally possible to add the basic compound to the product stream, so that the basic compound is fed to the N-alkyl pyrrolidone to be purified, and by mixing with the product stream.
10 Después de la destilación, la N-alquilpirrolidona purificada contiene, sobre 100 partes en peso N-alquil-pirrolidona 10 After distillation, the purified N-alkylpyrrolidone contains about 100 parts by weight N-alkyl pyrrolidone
-en total menos de 0,5 partes en peso de los contaminantes III -XII -in total less than 0.5 parts by weight of contaminants III -XII
-menos de 0,05 partes en peso de agua y -Less than 0.05 parts by weight of water and
-en total menos de 0,01 partes en peso de compuestos de las fórmulas I y II - in total less than 0.01 parts by weight of compounds of formulas I and II
En particular la N-alquilpirrolidona purificada contiene, sobre 100 partes en peso de N-alquilpirrolidona In particular, purified N-alkyl pyrrolidone contains, over 100 parts by weight of N-alkyl pyrrolidone
15 -en total menos de 0,1 partes en peso de los contaminantes III -XII 15 -in total less than 0.1 parts by weight of contaminants III -XII
-menos de 0,03 partes en peso de agua y -Less than 0.03 parts by weight of water and
-en total menos de 0,0005 partes en peso de compuestos de las fórmulas I y II - in total less than 0.0005 parts by weight of compounds of formulas I and II
La N-alquil-pirrolidona purificada contiene en particular menos de 5 % de partes en peso, preferiblemente menos de 1 % parte en peso, de modo particular preferiblemente menos de 0,1 % partes en peso de la cantidad total The purified N-alkyl pyrrolidone contains in particular less than 5% parts by weight, preferably less than 1% part by weight, particularly preferably less than 0.1% parts by weight of the total amount.
20 originalmente presente en la N-alquil-pirrolidona contaminada, de los compuestos de las fórmulas I y II. 20 originally present in the contaminated N-alkyl pyrrolidone, of the compounds of formulas I and II.
Debido a su elevada pureza, la N-alquil-pirrolidona purificada obtenida es adecuada para la nueva producción de electrodos para acumuladores de litio. Due to its high purity, the purified N-alkyl pyrrolidone obtained is suitable for the new production of electrodes for lithium accumulators.
Para aclarar la invención deberían servir los siguientes ejemplos. Los contenidos de contaminantes indicados en los The following examples should serve to clarify the invention. The contents of contaminants indicated in the
25 ejemplos son determinados mediante cromatografía de gases (aparato CG HP6890, detector FID, gas de soporte nitrógeno con 1,0 mL/min (flujo constante); relación de escisión 1:50; columna RTX-1, 30 m, 0,32 mm, película de 1,0 µm; programa de temperatura comienza en 80°C, e ntonces 5°C/min hasta 140°C, después 5°C/min hasta 200°C y 10 min isotérmico, entonces 10°C/min hasta 340°C y 8 min isotérmico). Los valores de agua fuer on determinados por titulación Karl-Fischer. Se emplearon NMP así como los correspondientes contaminantes en las 25 examples are determined by gas chromatography (CG apparatus HP6890, FID detector, nitrogen support gas with 1.0 mL / min (constant flow); cleavage ratio 1:50; RTX-1 column, 30 m, 0.32 mm, 1.0 µm film; temperature program starts at 80 ° C, then 5 ° C / min up to 140 ° C, then 5 ° C / min up to 200 ° C and 10 min isothermal, then 10 ° C / min up to 340 ° C and 8 min isothermal). Water values are determined by Karl-Fischer titration. NMP were used as well as the corresponding contaminants in the
30 cantidades indicadas en los ejemplos. Todas las etapas de trabajo ocurrieron en aparatos limpios bajo atmósfera de nitrógeno, mediante CG se controló la ausencia de compuestos extraños antes del inicio del ensayo. 30 quantities indicated in the examples. All stages of work occurred in clean appliances under nitrogen atmosphere, by GC the absence of foreign compounds was controlled before the start of the test.
A una NMP contaminada con 0,5% de agua y 0,031% de contaminantes de las fórmulas I -XII (contaminantes de las fórmulas I y II, 0,004%; contaminantes de las fórmulas III, 0,017%; contaminantes de las fórmulas IV -VI, 35 0,003%; contaminantes de las fórmulas VII -IX, 0,002%; contaminantes de las fórmulas X -XII, 0,005%) se añadió 0,1 % de NaOH (calculado como NaOH puro, usado como solución acuosa al 30%) y se bombeó a un contenedor de tanque. Después de un tiempo de residencia de 4 h a una temperatura de 15°C precipitó aproximadamen te 100 kg de un depósito, para una cantidad inicial de 23,5 t de NMP. Para la siguiente destilación en dos etapas se movió el contenido del tanque mediante un tubo de elevación de manera continua en una cantidad de 500 L/h a la primera 40 columna de piso de válvula (40 pisos, alimentación sobre el piso 21) y se detuvo la alimentación después de llenar 23,3 t, de modo que la materia sólida permaneció en el contenedor de tanque. La destilación ocurrió a temperaturas de fondo entre 180 y 185°C, una presión de cabeza d e columna de 530 mbar y una relación retorno a reducción, de aproximadamente 1 a 1. El fondo de la columna fue conducido a la segunda columna de piso de válvula (40 pisos, alimentación sobre el piso 21) y fue destilado a temperaturas de fondo entre 165 y 170°C, una presión de cabeza de At an NMP contaminated with 0.5% water and 0.031% contaminants of formulas I -XII (contaminants of formulas I and II, 0.004%; contaminants of formulas III, 0.017%; contaminants of formulas IV -VI , 35.003%; contaminants of formulas VII -IX, 0.002%; contaminants of formulas X -XII, 0.005%) 0.1% NaOH (calculated as pure NaOH, used as 30% aqueous solution) was added and It was pumped to a tank container. After a residence time of 4 h at a temperature of 15 ° C, approximately 100 kg of a deposit precipitated, for an initial amount of 23.5 t of NMP. For the next two-stage distillation the contents of the tank were moved by means of a lifting tube continuously in an amount of 500 L / h to the first 40 valve floor column (40 floors, feed on the 21st floor) and stopped the feed after filling 23.3 t, so that the solid matter remained in the tank container. Distillation occurred at bottom temperatures between 180 and 185 ° C, a column head pressure of 530 mbar and a return-to-reduction ratio of approximately 1 to 1. The bottom of the column was led to the second floor column of valve (40 floors, feed on the 21st floor) and was distilled at background temperatures between 165 and 170 ° C, a head pressure of
45 columna de 220 mbar, el producto fue retirado sobre la cabeza. El contenido de sodio en la alimentación a la segunda columna de piso de válvula estuvo entre 0,0005 y 0,001 %, el destilado exhibía además los contaminantes de las fórmulas I y II en 0,002 % y contaminantes de las fórmulas IV -VI en 0,001 % y estaba libre de los contaminantes de las fórmulas III, el rendimiento de destilación estuvo en 90% y el contenido de agua en el producto fue 0,005 %. 45 column of 220 mbar, the product was removed on the head. The sodium content in the feed to the second valve floor column was between 0.0005 and 0.001%, the distillate also exhibited the contaminants of formulas I and II in 0.002% and contaminants of formulas IV-VI in 0.001% and was free of the contaminants of formulas III, the distillation yield was 90% and the water content in the product was 0.005%.
50 Ejemplo de comparación 2 50 Comparison example 2
A una NMP contaminada con 1,0% de agua y 0,074% de contaminantes de las fórmulas I -XII (contaminantes de las fórmulas I y II, 0,003%; contaminantes de las fórmulas III, 0,035%; contaminantes de las fórmulas IV -VI, 0,002%; contaminantes de las fórmulas VII -IX, 0,032%; contaminantes de las fórmulas X -XII, 0,002%) se añadió 0,1 % de NaOH (calculado como NaOH puro, usado como solución acuosa al 30%) y se bombeó a un contenedor. 5 Dentro de un tiempo de residencia de 6 h a una temperatura de 25 °C precipitó aproximadamente 0,1 kg d e un depósito, para una cantidad inicial de 30 kg de NMP. Para la siguiente destilación se transfirió el contenido del contenedor a la ampolla de un aparato de destilación y se realizó fraccionamiento por pasos. La materia sólida permaneció en el contenedor. La destilación destiló en una columna (empaquetamiento Sulzer CY, 13 impulsos cada 0,63 m, 1 impulso cada 0,30 m) con divisor de retorno a temperaturas de fondo entre 130 a 140°C y presiones 10 al comienzo de 1000 mbar (separación de sustancias de bajo punto de ebullición) y 90 mbar de presión de cabeza a una relación retorno a reducción de 50 a 1. Se tomaron en total 30 fracciones de destilación. En las primeras cinco fracciones, que fueron obtenidas a temperaturas de cabeza de 55 -118°C, se encontró un exceso de agua (> 98%). A 100 mbar y una temperatura de cabeza de 122 -126°C se obtuvieron las siguientes fracciones 6 -24 (juntas aproximadamente 21 kg). El contenido de agua de éstas estaba por debajo de 0,1 %, NMP en purezas por encima At an NMP contaminated with 1.0% water and 0.074% contaminants of formulas I -XII (contaminants of formulas I and II, 0.003%; contaminants of formulas III, 0.035%; contaminants of formulas IV -VI , 0.002%; contaminants of formulas VII -IX, 0.032%; contaminants of formulas X -XII, 0.002%) 0.1% NaOH (calculated as pure NaOH, used as 30% aqueous solution) was added and added pumped into a container. 5 Within a residence time of 6 h at a temperature of 25 ° C approximately 0.1 kg of a deposit precipitated, for an initial amount of 30 kg of NMP. For the next distillation, the contents of the container were transferred to the ampoule of a distillation apparatus and step fractionation was performed. The solid matter remained in the container. Distillation distilled in a column (Sulzer CY packing, 13 pulses every 0.63 m, 1 pulse every 0.30 m) with a return divider at bottom temperatures between 130 to 140 ° C and pressures 10 at the beginning of 1000 mbar ( separation of substances with low boiling point) and 90 mbar of head pressure at a return to reduction ratio of 50 to 1. A total of 30 distillation fractions were taken. In the first five fractions, which were obtained at head temperatures of 55-118 ° C, an excess of water (> 98%) was found. At 100 mbar and a head temperature of 122-126 ° C the following fractions 6-24 were obtained (together approximately 21 kg). The water content of these was below 0.1%, NMP in purities above
15 de 99,8% no obstante aún los contaminantes ya presentes en la carga de las fórmulas I y II, 0,001 % y fórmulas IV -VI, 0,001 %. Desde la fracción 25 (juntas aproximadamente 4 kg) no pudieron ya detectarse por análisis de CG contaminantes no deseados de las fórmulas I -XII, el rendimiento de destilación estuvo en 13% y el contenido de agua en el producto fue de 0,005%. 15 of 99.8% despite the contaminants already present in the loading of formulas I and II, 0.001% and formulas IV -VI, 0.001%. From fraction 25 (together approximately 4 kg) they could no longer be detected by analysis of unwanted contaminating GC of formulas I-XII, the distillation yield was 13% and the water content in the product was 0.005%.
Ejemplos de acuerdo con la invención Examples according to the invention
A la mezcla de uso del Ejemplo de comparación 1 se agregó de manera continua en un mezclador estático con un tiempo de residencia de 30 segundos, para una velocidad de adición de la NMP contaminada de 500 litros (L)/hora To the use mixture of Comparison Example 1 was added continuously in a static mixer with a residence time of 30 seconds, for an addition rate of the contaminated NMP of 500 liters (L) / hour
(h) y una temperatura de 15°C, 0,1% de NaOH (calcul ado como NaOH puro, usado como solución acuosa al 30%). En contraste con el Ejemplo de comparación 1, esta adición fue conducida directamente a la primera columna de (h) and a temperature of 15 ° C, 0.1% NaOH (calculated as pure NaOH, used as 30% aqueous solution). In contrast to Comparison Example 1, this addition was conducted directly to the first column of
25 piso de válvula (adición en el piso 21) y allí se calentó dentro de 2 minutos hasta por encima de 150°C. No se observó la formación de materia sólida. La destilación ocurrió en dos etapas de manera análoga al Ejemplo de comparación 1. El contenido de sodio en la adición para la segunda columna de piso de válvula estuvo entre 0,05 y 0,06%, el rendimiento de destilación estuvo en 90%, por análisis de CG no pudieron detectarse en el producto los contaminantes de las fórmulas I -XII y el contenido de agua estuvo en 0,005%. 25 valve floor (addition on the 21st floor) and there it was heated within 2 minutes to above 150 ° C. The formation of solid matter was not observed. Distillation occurred in two stages analogously to Comparison Example 1. The sodium content in the addition for the second valve floor column was between 0.05 and 0.06%, the distillation yield was 90%, by GC analysis the contaminants of formulas I-XII could not be detected in the product and the water content was 0.005%.
Se combinó la mezcla de uso del Ejemplo de comparación 2 con 0,1% de NaOH (calculado como NaOH puro, usado como solución acuosa al 30%) en un mezclador estático con un tiempo de residencia de 30 segundos y se calentó en un precalentador dentro de 10 minutos hasta 95°C, donde no se observó la formación de sólid o. Con una velocidad de adición de 5 L/min se transfirió la mezcla a la ampolla del aparato de destilación y se realizó 35 fraccionamiento directamente en pasos de modo análogo al Ejemplo de comparación 2 (calentamiento a 130°C dentro de otros 20 minutos). Se tomaron en total 20 fracciones de destilación. En las primeras cinco fracciones, que fueron obtenidas a temperaturas de cabeza de 55 -118°C, se encontró exceso de agua (> 98%). A 100 mbar y una temperatura de cabeza de 122 -126°C se obtuvieron las siguientes fracciones 6 -20 (juntas aproximadamente 25 kg). El contenido de agua de éstas estaba por debajo de 0,1 %, NMP en purezas por encima de 99,8% y por The use mixture of Comparison Example 2 was combined with 0.1% NaOH (calculated as pure NaOH, used as a 30% aqueous solution) in a static mixer with a residence time of 30 seconds and heated in a preheater within 10 minutes up to 95 ° C, where solid formation was not observed. With an addition rate of 5 L / min the mixture was transferred to the ampoule of the distillation apparatus and fractionation was carried out directly in steps analogously to Comparison Example 2 (heating at 130 ° C within another 20 minutes). A total of 20 distillation fractions were taken. In the first five fractions, which were obtained at head temperatures of 55-118 ° C, excess water (> 98%) was found. At 100 mbar and a head temperature of 122-126 ° C the following fractions 6-20 were obtained (together approximately 25 kg). The water content of these was below 0.1%, NMP in purities above 99.8% and by
40 análisis de CG no pudieron ya detectarse los contaminantes indeseados de las fórmulas I -XII. El rendimiento de destilación estuvo en 83% y el contenido de agua el producto fue de 0,005%. 40 CG analyzes could no longer detect unwanted contaminants of formulas I -XII. The distillation yield was 83% and the product water content was 0.005%.
Se combinó la mezcla de uso del Ejemplo de comparación 2 con 0,15% de metilato de potasio (brevemente KOMe, calculado como KOMe puro, usado como solución metanólica al 25%) en un mezclador estático con un tiempo de 45 residencia de 30 segundos y se calentó en un precalentador de presión estable dentro de 10 minutos a 95°C, donde no se observó la formación de sólido. Con una velocidad de adición de 10 L/min se transfirió la mezcla a la ampolla de un aparato de destilación y se realizó fraccionamiento directamente en pasos de manera análoga al Ejemplo de comparación 2 (calentamiento a 130°C dentro de otro s 20 minutos). Se tomaron en total 20 fracciones de destilación. En las primeras cinco fracciones, que fueron obtenidas a temperaturas de cabeza de 55 -118°C, se The mixture of use of Comparison Example 2 was combined with 0.15% potassium methylate (briefly KOMe, calculated as pure KOMe, used as a 25% methanolic solution) in a static mixer with a residence time of 30 seconds and heated in a stable pressure preheater within 10 minutes at 95 ° C, where solid formation was not observed. With an addition rate of 10 L / min the mixture was transferred to the ampoule of a distillation apparatus and fractionation was carried out directly in steps analogously to Comparison Example 2 (heating at 130 ° C within another 20 minutes) . A total of 20 distillation fractions were taken. In the first five fractions, which were obtained at head temperatures of 55-118 ° C,
50 encontró exceso de agua (> 98%) y una pequeña fracción de metanol. A 100 mbar y una temperatura de cabeza de 122 -126°C se obtuvieron las siguientes fracciones 6 -20 (juntas aproximadamente 25 kg). El contenido de agua de éstas estaba por debajo de 0,1 %, NMP en purezas por encima de 99,8% y por análisis de CG no pudieron detectarse ya los contaminantes indeseados de las fórmulas I -XII ni metanol. 50 found excess water (> 98%) and a small fraction of methanol. At 100 mbar and a head temperature of 122-126 ° C the following fractions 6-20 were obtained (together approximately 25 kg). The water content of these was below 0.1%, NMP in purities above 99.8%, and unwanted contaminants of formulas I-XII or methanol could no longer be detected by GC analysis.
Ejemplo 4 Example 4
55 Se calentó la mezcla de uso (500 mililitros) del Ejemplo de comparación 1 en un autoclave de acero con 1 % de monometilamina (calculado como amina pura, usada como solución acuosa al 40%) dentro de 15 minutos a 100°C y después se calentó adicionalmente a 200°C por 6 h , en lo que se generó una presión de aproximadamente 20 bar. A continuación se destiló la descarga de reacción libre de sólidos, de manera análoga a las condiciones del Ejemplo de comparación 2, en un equipo de laboratorio (construcción de destilación estándar con columna Vigreux). Se obtuvo aproximadamente 90% de NMP en la pureza deseada (contenido de monometilamina < 0,002%), en la que el residual predominante estaba contaminado sólo por contenido de agua muy alto (> 0,1 %). The use mixture (500 milliliters) of Comparison Example 1 was heated in a steel autoclave with 1% monomethylamine (calculated as pure amine, used as a 40% aqueous solution) within 15 minutes at 100 ° C and then it was further heated at 200 ° C for 6 h, at which a pressure of approximately 20 bar was generated. The solid-free reaction discharge was then distilled, analogously to the conditions of Comparison Example 2, in a laboratory equipment (standard distillation construction with Vigreux column). Approximately 90% of NMP was obtained in the desired purity (monomethylamine content <0.002%), in which the predominant residual was contaminated only by very high water content (> 0.1%).
Claims (10)
- 5. 5.
- Método según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el compuesto básico es añadido en cantidades de 0,01 a 10 partes en peso referidas a 100 partes en peso de N-alquil-pirrolidona. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the basic compound is added in amounts of 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of N-alkyl pyrrolidone.
- 6. 6.
- Método según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque no más de 5 minutos después de la adición del compuesto básico, la temperatura de la mezcla es de por lo menos 100°C. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that no more than 5 minutes after the addition of the basic compound, the temperature of the mixture is at least 100 ° C.
- 10. 10.
- Método según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el método es ejecutado de manera continua. Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the method is executed continuously.
- 11. eleven.
- Método según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la destilación de la N-alquil-pirrolidona que va a ser purificada ocurre en mezcla con N-alquil-pirrolidona adicional, del proceso de producción. Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the distillation of the N-alkyl pyrrolidone to be purified occurs in admixture with additional N-alkyl pyrrolidone from the production process.
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